电梯智能安防控制系统的研究

论文摘要

本课题研究的电梯智能安防控制系统是由电梯控制系统、IC卡读写器、安防控制器和数字式对讲系统组成。系统主要运用了单片机控制技术、串行通讯技术和音频处理技术。该系统可以防止无IC卡或者没有乘梯密码的人员乘用电梯。本文的主要工作和成果如下：1.研究了电梯智能安防控制系统的国内外发展现状和存在的一些问题,从而提出了以电梯控制系统为基础,研发安防控制器和数字式对讲系统,结合IC卡技术设计完成了一个电梯智能安防控制系统。2.对系统进行功能需求分析并制定系统方案,然后设计了系统的硬件部分。其中包括完成了各个子系统的原理图设计和PCB设计,并搭建起以ARM处理器为核心处理单元的硬件样板。3.在软件设计方面,主要完成了各个功能模块的软件代码编写。从而实现了语音通讯、IC卡的读写和其它一些模块的功能,并且制定了各个子系统之间的通讯协议使其相互间实现信息的交换。4.完成以上工作以后,对整个系统进行调试,主要包括系统功能的实现情况,如刷卡进门、语音对讲和刷卡呼梯等。经过实验,该系统基本能够实现预期目标。随着人们对居住环境严密安防的需求日益增大,该系统具有良好的应用前景,所以本课题具有一定研究价值和现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外的发展现状
• 1.2.1 国内发展现状
• 1.2.2 国外发展现状
• 1.3 本文研究的设计思路和系统目标
• 1.3.1 本文研究的设计思路
• 1.3.2 系统目标
• 1.4 本文研究的主要任务和关键问题
• 1.4.1 本文研究的主要任务
• 1.4.2 本文要解决的关键问题
• 1.5 本文的章节安排
• 第2章 系统的方案制定和硬件设计
• 2.1 系统的方案制定
• 2.1.1 语音芯片和ARM处理器的选型
• 2.1.2 电梯控制系统和安防控制器的连接方式
• 2.1.3 对讲主机和对讲分机的连接方式
• 2.1.4 安防控制器的结构框图
• 2.1.5 数字式对讲系统的结构框图
• 2.1.6 电梯智能安防控制系统的安装位置示意图
• 2.2 安防控制器的硬件设计
• 2.2.1 安防控制器的原理图设计
• 2.2.2 安防控制器的PCB设计
• 2.2.3 安防控制器的样板图
• 2.3 对讲主机的硬件设计
• 2.3.1 对讲主机的原理图设计
• 2.3.2 对讲主机的PCB设计
• 2.3.3 对讲主机的样板图
• 2.4 对讲分机的硬件设计
• 2.4.1 对讲分机的原理图设计
• 2.4.2 对讲分机的PCB设计
• 2.4.3 对讲分机的样板图
• 2.5 本章小结
• 第3章 系统的软件设计
• 3.1 系统编译环境介绍
• 3.2 电梯智能安防控制系统的通讯协议
• 3.2.1 WSR-M1读写器通讯协议的介绍
• 3.2.2 对讲通讯协议的制定与说明
• 3.2.3 安防控制器与数字式对讲系统通讯协议的制定与说明
• 3.2.4 安防控制器与电梯系统通讯协议的制定与说明
• 3.3 电梯智能安防控制系统的程序框图与说明
• 3.3.1 对讲分机的程序框图与说明
• 3.3.2 对讲主机的程序框图与说明
• 3.3.3 安防控制器的程序框图与说明
• 3.4 本章小结
• 第4章 非接触式IC卡读写的设计
• 4.1 非接触式IC卡的简介
• 4.1.1 非接触IC卡的特点
• 4.1.2 非接触IC卡的物理结构
• 4.1.3 非接触式IC卡的系统结构
• 4.2 MIFARE系列非接触式IC卡
• 4.2.1 MIFARE 1系统的结构和工作过程
• 4.2.2 操作指令与交易流程
• 4.3 该系统IC卡信息的储存定义
• 4.4 本章小结
• 第5章 数字语音编解码的设计
• 5.1 语音信号的数字化
• 5.1.1 采样和量化
• 5.1.2 预处理和时域波形
• 5.2 语音压缩标准G.711
• 5.3 本章小结
• 第6章 系统的实验过程及分析
• 6.1 电梯智能安防控制系统的实验平台
• 6.2 对讲语音的实验分析
• 6.2.1 A-LAW算法和μ-LAW算法在系统中的应用
• 6.2.2 不同的采样频率对语音质量的影响
• 6.2.3 现场总线传输后的语音质量分析
• 6.3 电梯智能安防控制系统的功能实现
• 6.3.1 刷卡进门
• 6.3.2 刷卡乘梯
• 6.3.3 客人来访
• 6.4 实验总结
• 6.5 本章小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.1.1 目前已完成的工作
• 7.1.2 下一步的主要工作
• 7.2 对电梯智能安防控制系统的展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文